Caspase-3是一种蛋白酶，1994年Fernandez-Alnemri等在BenBank表达序列标记(expression 序列 tag, EST)数据库中找到一段与ICE/CED-3活性中心 同源 的序列，用它合成 探针 后，筛选人Jurkat T 淋巴细胞 cDNA文库，从中 克隆 到一种新基因，因其编码分子量为32kD的 半胱氨酸蛋白酶 而称之为 CPP 32(cysteine protease protein, 32kD)。随后，其他学者独立地将这一蛋白基因克隆出来，并分别命名为prICE、apopain(凋亡素)和Yama( 印度 传说中的死亡之神)。1996年这种 蛋白酶 被命名为caspase-3。现在一般认为caspase-3是 细胞 凋亡过程中最主要的终末 剪力 酶，也是CTL细胞杀伤机制的重要组成部分。
结构
pro-caspase-3含有277个 残基 ，分子量约32kD，与ICE有30% 同源 性，与CED-3有35%同源性，是caspase家族中与CED-3同源性最高的，无论从结构同源性还是从 底物 特异性来看都与CED-3很相似，所以有人认为它是CED-3在 哺乳动物 中的同源蛋白。caspase-3的原结构域明显短于ICE，但蛋白酶活性中心和与结合底物有关的保守的氨基酸均与ICE一致。pro-caspase-3在 活化 过程中从Asp28~Ser29和Asp175~Ser176两处被 剪力 ，形成P17(29~175)和P10(182~277)两个片段，相当于ICE的P20和P10，两种亚基再组成活性形式的caspase-3。pro-caspase-3本身并没有催化活性，在活化时首先由 颗粒酶 B(GrzB)或caspase-10在D175剪切下小片段后它才被部分活化，随后则可进行下一步的自我催化。在剪切原结构域时可能还有其它caspase如ICE的参与。
活化
caspase-3在细胞凋亡中起着不可替代的作用，caspase-3基因 转染 昆虫Sf9细胞后引起细胞凋亡，这个过程可以被Bcl-2阻断；在发生凋亡的 细胞 提取液中去除caspase-3后，这些提取液就失去了诱导细胞凋亡的能力；再加入纯化的caspase-3它又能恢复致凋亡的功能。caspase-3可以被多种因素活化，在CTL细胞的杀伤作用中，它既可被Fas/FasL途径活化，也可以通过 颗粒酶 B途径活化。颗粒酶B是CTL细胞颗粒中的一种 丝氨酸 酶，是 哺乳动物 中除caspase 蛋白酶 外唯一的在Asp后剪切的蛋白酶，它可以特异性剪切ICE家族蛋白酶 催化 亚单位C端的XXD序列，并活化caspase2、3、6、7、8、9、10。ICE也可以被颗粒酶 剪力 ，但剪切后并不被活化。
凋亡的机制
caspase-3最主要的 底物 是多聚( ADP- 核糖 ) 聚合酶 PARP(poly(ADP-ribose)polymerase)，该酶与 脱氧核糖核酸 修复、基因完整性监护有关。在细胞凋亡启动时，116kD的PARP在Asp216- Gly 217之间被caspase-3剪切成31kD和85kD两个片段，使PARP中与 DNA 结合的两个 锌指 结构与 羧基 端的 催化 区域分离，不能发挥正常功能。结果使受PARP负调控影响的Ca/Mg依赖性 核酸 内切酶 的活性增高，裂解核小体间的DNA，引起细胞凋亡。这种裂解过程可被caspase-3的特异性抑制剂Ac-DEVD-CHO所抑制，但不能被CrmA抑制。
caspase-3还可以 剪力 U1-70K、 脱氧核糖核酸 PK、PKCd和PKCq。PKCd和PKCq都属于新型PKC(novel PKC,nPKC)，当被caspase-3剪切后，可以切除调节区域，而成为活性形式的PKC，另外实验还证明，过量表达PKCd和PKCq均可以引起 细胞 凋亡，说明它们都参与了细胞凋亡的诱导是CTL细胞杀伤机制的重要组成部分。